6.1 组合机床设计_概述资料

《机械制造装备设计》李益兵Mail：[e-mail]第四章组合机床设计第一节概述第二节组合机床总体设计第三节通用多轴箱设计本章讲授内容第一节概述机械加工生产线及其基本组成是将加工装备按工件的加工工艺顺序依次排列，并用传送装备与辅助装备将它们联接成一个整体，能按工艺路线完成工件全部加工过程的生产作业线。1.何谓机械加工生产线第一节概述2.机械加工生产线的基本组成机械加工生产线控制系统辅助装备输送装备工艺装备加工装备夹具刀具辅具工件输送装置转位装置储料装置上下料装置清洗装置排屑装置其它装置全线控制与操纵装置信号装置第一节概述生产线上的加工装备既有通用机床、数控机床、也有专用机床。这些加工装备可分为以下几大类：3.生产线专用机床的总体设计3）专用机床是针对加工某种零件的特定工序设计的，并充分考虑成组加工工艺的要求，相似零件族的典型零件的工艺要求进行设计的。典型零件是指具有相似零件族内各个零件全部结构特征和加工要素的零件。1）通用的自动机床和半自动机床，配置送料和装卸料机构。2）经自动化改造的通用机床即对通用机床进行机械和电气系统改造，实现加工过程的自动化机床。综合零件实际零件第一节概述3.生产线专用机床的总体设计第一节概述3.生产线专用机床的总体设计第一节概述组合机床一般采用多轴、多刀、多工序、多面或多工位同时加工的方式，生产效率比通用机床高几倍至几十倍。由于通用部件已经标准化和系列化，可根据需要灵活配置，能缩短设计和制造周期。因此，组合机床兼有低成本和高效率的优点，在大批、大量生产中得到广泛应用，并可用以组成自动生产线。组合机床一般用于加工箱体类或特殊形状的零件。加工时，工件一般不旋转，由刀具的旋转运动和刀具与工件的相对进给运动，来实现钻孔、扩孔、锪孔、铰孔、镗孔、铣削平面、切削内外螺纹以及加工外圆和端面等。有的组合机床采用车削头夹持工件使之旋转，由刀具作进给运动，也可实现某些回转体类零件(如飞轮、汽车后桥半轴等)的外圆和端面加工。第一节概述组合机床是采用模块化原理设计的，以通用部件为基础，配以少量专用部件，对一种或若干种工件按已确定的工序进行加工的高效专用机床。功用能对工件进行多刀、多面、多工位同时加工；完成钻孔、扩孔、镗孔、攻丝、铣削、车端面等切削工序和焊接、热处理、测量、装配、清洗等非切削工序。何谓组合机床？功用和运动特点运动特点组合机床由机械传动实现刀具的旋转主运动，由机械或液压传动实现刀具或工作台的直线进给运动。广泛应用于大批量生产行业，如：汽车、内燃机、电动机、阀门的机械加工生产线上。第一节概述夹具3、多轴箱4。一、组合机床的组成滑台1、切削头2、动力箱5、中间底座8侧底座9、立柱6、立柱底座7，辅助部件和控制部件。1.通用部件2.专用部件第一节概述二、组合机床的类型第一节概述二、组合机床的类型组合机床以动力滑台的台面宽度B≥250或B250为标志分为：大型或小型组合机床。这类组合机床用于加工大、中型箱体类零件。在加工循环中，夹具和工件固定不动，动力部件驱动刀具从单面、两面和多面对工件加工。机床加工精度高，但生产率相对较低。1.固定夹具的单工位组合机床按机床配置形式和动力部件的进给方向分为：卧式机床可配置成单面、双面和多面形式。第一节概述立式主轴垂直布置，只有单面配置形式。倾斜式主轴倾斜布置，可配置成单、双、多面形式。复合式立、卧组合种或立、卧、倾斜三种的组合。第一节概述2.移动夹具的多工位组合机床这类机床用于中、小型零件的大批量加工。夹具和工件按预定的工作循环，作间歇移动或转动，依次在不同工位进行不同工序的加工。机床的生产率高，但加工精度不如单工位机床高。（1）移动工作台组合机床这种机床可先后在两个工位上从两面加工，夹具和工件随工作台直线移动实现工位变换。第一节概述在组合机床的每个工位上可同时加工一个或多个工件。夹具和工件安装在可绕垂轴线回转的工作台上，并作周期转动，实现工位的变换。（2）回转工作台组合机床这种机床在加工过程中，能实现装卸工件的辅助时间和加工时间重合，生产率较高。第一节概述（2）回转工作台组合机床第一节概述机床的夹具和工件安装在绕垂轴线回转的环行回转工作台上，作周期转动实现工位变换。（3）中央立柱式组合机床机床的环行工作台周围以及中央立柱上均可布置动力部件，在各工位进行多工序加工。也是辅助时间和加工时间重合。第一节概述在这种机床上，夹具和工件安装在绕水平轴线回转的鼓轮上，并作周期转动实现工位变换。在鼓轮两端布置动力部件，可从两面加工工件。（4）鼓轮式组合机床此类机床可减少机床台数和占地面积，适用于中、小批量生产。第一节概述3.转塔式组合机床机床具有几个多轴箱，均安装在转塔回转工作台上，每个多轴箱依次旋转进行加工，可完成一个工件的多工序加工。分为：（2）多轴箱作主运动又作进给运动的转塔式组合机床（1）多轴箱只作主运动的转塔式组合机床第一节概述三、组合机床的通用部件动力部件为刀具或工件提供主运动和进给运动。是选配其它部件的依据。包括动力滑台、动力箱和各种切削头。支承部件用于支承和安装各种部件,保证各部件之间的相对位置精度，保证机床的刚度。包括底座、立柱。1.通用部件分类辅助部件用于实现工件自动定位和夹紧的液压或气动装置、自动上下料机械手、冷却和润滑装置、排屑装置。第一节概述输送部件用于带动夹具和工件移动、转动，实现工位变换。此类部件要求有较高的定位精度。控制部件控制机床按预定的加工程序进行循环工作。包括可编程控制器、液压元件、操纵板、控制挡铁和按钮台。第一节概述2.通用部件的型号、规格和配套关系（2）其它通用部件的主参数采取与其配套的滑台主参数表示，如：动力箱、多轴箱、侧底座、立柱等部件。（1）动力滑台的主参数以工作台面宽度B为依据。教材表4-1列出了“1字头”系列通用部件的型号、规格及其配套关系（3）通用部件的精度等级普通级、精密级和高精度。如：1HY32MIB（经过一次重大改进的液压滑台，其台面宽度为320mm，精密级，Ⅰ型的镶钢导轨。）（4）通用部件的标示方式第一节概述二十世纪70年代以来，随着可转位刀具、密齿铣刀、镗孔尺寸自动检测和刀具自动补偿技术的发展，组合机床的加工精度也有所提高。铣削平面的平面度可达0.05毫米/1000毫米，表面粗糙度可低达2.5～0.63微米；镗孔精度可达IT7～6级，孔距精度可达0.03～0.02微米。最早的组合机床是1911年在美国制成的，用于加工汽车零件。初期，各机床制造厂都有各自的通用部件标准。为了提高不同制造厂的通用部件的互换性，便于用户使用和维修，1953年美国福特汽车公司和通用汽车公司与美国机床制造厂协商，确定了组合机床通用部件标准化的原则，即严格规定各部件间的联系尺寸，但对部件结构未作规定。组合机床的发展第一节概述3.其他类型组合机床Kugler有限责任公司股东总经理LotharKugler说：“能够进行切削加工和激光加工的组合机床是发展的趋势。”第一节概述球头仿削机专用组合机床第一节概述动力刀塔式(汽车前桥)专用机专用组合机床第一节概述20轴石油筛管多轴钻床第一节概述立式22轴弧形刀板多轴钻床第一节概述前车后镗组合机床第一节概述第一节概述